桑鎧

（山西省交通規(guī)劃勘察設計院有限公司，山西 太原 030032）

0 引言

服務區(qū)作為高速公路工程中比較重要的構成部分，為了促使其能夠發(fā)揮出較為理想的作用價值，往往需要重點關注于電氣系統(tǒng)的優(yōu)化構建，使電氣系統(tǒng)的各個相關功能得以發(fā)揮，解決該方面可能出現(xiàn)的嚴重缺陷和漏洞。在服務區(qū)電氣系統(tǒng)優(yōu)化布置中，設計環(huán)節(jié)的重要性不容忽視，只有確保相應電氣設計工作較為適宜合理，才能夠有效指導后續(xù)項目有序安裝施工，避免可能出現(xiàn)的嚴重隱患[1]。但是因為服務區(qū)電氣設計工作的難度較大，也極容易在電氣設計方案中出現(xiàn)偏差問題，因此需要在準確掌握所有常見問題的基礎上，采取相匹配的策略予以優(yōu)化控制，由此更好增強電氣設計效果。

1 服務區(qū)電氣設計概述

服務區(qū)電氣設計工作在現(xiàn)階段面臨著較高難度，其需要重點圍繞著高速公路服務區(qū)中的所有用電需求予以滿足，以此確保電氣系統(tǒng)的運行較為穩(wěn)定可靠，避免可能在電氣系統(tǒng)運行中出現(xiàn)的嚴重故障問題。因為高速公路服務區(qū)自身的特殊性，在電氣系統(tǒng)方面同樣也提出了較高的要求，不僅需要在設計中高度關注所有電氣系統(tǒng)構成部分，往往還需要促使相應電氣系統(tǒng)設計方案符合服務區(qū)自身實際狀況，進而才能夠保障電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，避免在任何方面出現(xiàn)偏差問題。為了確保高速公路服務區(qū)的穩(wěn)定可靠運行，往往需要確保各個構成部分以及涉及的所有電氣設備得以優(yōu)化運行，尤其是在綜合樓、加油站、充電樁以及停車場電氣設計中，更是需要引起設計人員高度重視，避免在任何方面出現(xiàn)嚴重偏差問題。具體到服務區(qū)不同構成部分上，在電氣設計中同樣也面臨著不同的要求，進而也就更加需要引起電氣設計人員高度重視，以便結合相關規(guī)范和要求，盡量減少出現(xiàn)設計不匹配問題。

在當前服務區(qū)電氣設計工作中，同樣也面臨著一些新的要求，需要電氣設計人員予以準確掌握，由此指導相應電氣設計工作的優(yōu)化落實。首先，服務區(qū)電氣設計工作應該重點遵循安全性原則，要求確保相應電氣系統(tǒng)能夠形成較為理想的安全保障效果，避免因為相應設計方案不合理，給后續(xù)電氣系統(tǒng)的運行埋下隱患，這也就需要相應電氣設計人員能夠高度關注各個規(guī)范以及標準的應用，保障其可以落實到位，由此規(guī)避可能出現(xiàn)的嚴重安全隱患。其次，服務區(qū)電氣設計工作還需要重點遵循功能性原則，設計人員應該全方位明顯所有功能要求，可以針對服務區(qū)中的各個系統(tǒng)以及電氣設備進行綜合分析，由此明確相應電氣設計目的，確保設計方案可以在準確指導后續(xù)項目施工任務的基礎上，提升服務區(qū)對于電氣系統(tǒng)提出的訴求，以此避免可能出現(xiàn)的嚴重功能隱患。再次，服務區(qū)電氣設計工作往往還需要體現(xiàn)出較強的協(xié)調性，因為服務區(qū)電氣系統(tǒng)的復雜性，涉及的內容相對較為繁雜，存在著較多的電氣設施，這也就必然需要確保相應電氣設計人員明確各個電氣設備之間的協(xié)調性，避免因為設計不合理，導致各個電氣設施之間相互矛盾，最終容易出現(xiàn)較為嚴重的故障問題。例如，變壓器以及相關母線的選用就需要設計人員進行綜合分析，盡可能避免出現(xiàn)嚴重沖突現(xiàn)象。最后，當前服務區(qū)電氣設計工作往往還面臨著較高的節(jié)能性要求，應該確保相應服務區(qū)電氣系統(tǒng)的布置整體高效運行，針對原有電氣系統(tǒng)運行中出現(xiàn)的能耗損失問題進行綜合分析，進而才能夠采取相匹配的優(yōu)化處理方案，確保電氣系統(tǒng)具備較為理想的節(jié)能效益，可以維系服務區(qū)電氣系統(tǒng)在長期應用中形成較高能耗控制效果。

2 服務區(qū)電氣設計常見問題分析

2.1 電力負荷計算不準確

服務區(qū)電氣設計中存在的問題首先表現(xiàn)在電力負荷計算方面，電力負荷直接決定著后續(xù)服務區(qū)電力系統(tǒng)的運行效果，要求設計人員在明確具體設計要求的基礎上，確定好相應電力負荷。在電力負荷計算分析中，設計人員方面存在的問題首先表現(xiàn)在相關規(guī)則的應用不當上，對于相關設計規(guī)范缺乏足夠了解，進而導致一些參數(shù)信息的設定不夠合理，最終必然也就會影響到電力負荷計算準確度，隨之形成不利影響和危害。另外，在具體負荷計算分析方法上，因為設計人員沒有結合實際狀況選擇恰當?shù)挠嬎惴椒?，且相應計算方法的運用不夠規(guī)范可靠，都會影響最終電力負荷計算結果，因此，電力負荷計算是電氣設計人員應該關注的核心目標和任務[2]。

2.2 電源設計不規(guī)范

在服務區(qū)電氣設計中存在的問題還表現(xiàn)在電源方面，因為相應電源設計不夠規(guī)范適宜，進而也就難以發(fā)揮出較為理想的作用價值，甚至容易導致用電安全隱患，應該引起電氣設計人員的高度重視。因為服務區(qū)的特殊性，在電源設計方面同樣也應該進行針對性分析，明確服務區(qū)中各個構成部分的用電需求，進而匹配相應的電源供給方案，避免出現(xiàn)供電不暢或者不及時問題。比如對于服務區(qū)中加油站以及綜合樓中的消防用電系統(tǒng)，如果在電源設計中沒有合理布置備用電源，僅僅依靠一條來自于變配電所的供電線路，則很可能導致后續(xù)相應電氣設備的運行并不能夠保障實時順暢，極容易在運行過程中出現(xiàn)供電中斷現(xiàn)象，隨之釀成較為嚴重的后果，因此需要電氣設計人員在具體工作中予以優(yōu)化控制。

2.3 變壓器選用不當

服務區(qū)電力系統(tǒng)中變壓器的應用是比較關鍵的構成部分，如果相應變壓器的選用不當，必然會嚴重影響到電力系統(tǒng)的運行效果，在增加能耗損失的同時，也會帶來安全隱患?；诋斍白儔浩鬟x用方面存在的問題進行分析，首先表現(xiàn)為變壓器的型號選擇不當，不符合服務區(qū)電力系統(tǒng)的變電要求，導致其在變電后無法達到相應電壓，給相應電氣設備帶來嚴重危害和不利影響。其次，變壓器選用方面的問題還表現(xiàn)在協(xié)調性上，因為電氣設計人員沒有能夠從全局入手，對于所有變壓器之間的協(xié)調關系缺乏足夠了解和認識，進而也就很可能導致后續(xù)各個變壓器運行出現(xiàn)相互沖突和矛盾問題，隨之影響到整個變配電效果。另外，變壓器選用方面的問題還表現(xiàn)在能耗損失方面，因為變壓器選擇忽視了節(jié)能原則，造成變壓器在應用中難以形成較為理想的能耗控制效果，隨之也就會帶來不利影響，在后續(xù)長期運行中形成的電力能源浪費問題較為嚴重。

2.4 線路設計不合理

服務區(qū)電力系統(tǒng)中存在的問題還表現(xiàn)在線路方面，因為相應線路布置不夠合理，在很多方面存在著較為明顯的偏差，最終導致供電效果不夠理想，很可能出現(xiàn)供電不及時或者是故障問題，要求引起設計人員高度重視。基于線路方面存在的問題進行分析，首先，因為電力線纜的型號選用不當，或者是相應電纜材質方面存在偏差問題，則必然會嚴重影響到相應電力線纜的應用效果，很可能造成較為嚴重的故障問題。其次，在線路布設位置上，因為沒有能夠充分考慮到服務區(qū)各個方面的具體需求，同樣也很可能導致線路布設不匹配現(xiàn)象，無法為各個電力設施提供可靠供電，隨之影響到最終應用價值。另外，線路設計方面的問題還表現(xiàn)在自身矛盾和沖突問題上，尤其是對于一些并行線路之間的沖突或者是交叉不合理的線路，都會嚴重影響到最終電力系統(tǒng)中線路配置應用效果，甚至容易滋生短路等故障問題。

2.5 其他問題

在服務區(qū)電力系統(tǒng)設計中，如果在一些相關關鍵且特殊的方面缺乏針對性處理，則必然也會釀成嚴重后果，導致這些特殊功能的電力系統(tǒng)無法發(fā)揮出理想作用。比如對于服務區(qū)中的消防配電系統(tǒng)以及防雷接地系統(tǒng)的設計，都對于電氣設計人員提出了較高要求，一旦相應設計人員沒有嚴格按照相關標準進行合理布置，則必然也就會釀成嚴重后果，導致相應消防安全保障以及防雷接地功能受損，給整個服務區(qū)埋下隱患。

3 服務區(qū)電氣設計優(yōu)化措施

3.1 準確計算電力負荷

服務區(qū)電氣設計工作應該首先從電力負荷的計算著手，要求確保相應電力負荷的計算較為準確可靠，由此實現(xiàn)對于后續(xù)具體電氣系統(tǒng)設計構建工作的有力支持。在電力負荷計算分析中，設計人員應該首先明確服務區(qū)在該方面提出的具體要求，保障相應電力負荷的計算較為準確適宜，尤其是對于相關設計標準和依據(jù)的選擇，更是需要引起設計人員重視，力求由此不斷提升電力負荷計算準確度和合理性，避免可能出現(xiàn)較為嚴重的電力負荷計算方向性偏差問題。在確定好依據(jù)和標準后，電氣設計人員往往還需要重點考慮到電力負荷計算方法的恰當選擇，保障相應電力負荷計算方法較為準確恰當，例如，系數(shù)法作為當前最為常見的電力負荷計算分析方法，可以在服務區(qū)電氣設計中運用，要求相關電氣設計人員能夠準確掌握該方法的應用條件和基本規(guī)則，由此較好實現(xiàn)對于相應電力負荷計算準確度的控制，避免在任何系數(shù)確定方面出現(xiàn)過高或者過低問題，隨之給后續(xù)電氣系統(tǒng)的運行帶來不利影響和危害。

3.2 供電電源設計

服務區(qū)電氣設計中的供電電源選擇同樣也應該引起重視，電氣設計人員應該基于服務區(qū)的具體訴求進行供電電源的合理安排，由此確保供電系統(tǒng)較為穩(wěn)定可靠。具體到供電電源設計選擇上，因為服務區(qū)中的很多用電項目存在著較高的要求，進而也就需要設計人員進行雙電源的合理設計，在依托變配電所進行常用電源的布設外，往往還需要重點考慮到柴油發(fā)電機的布置，以便提升供電電源的運行穩(wěn)定性和安全性[3]。當然，在雙電源系統(tǒng)的設計中，設計人員往往還需要重點考慮到兩者的切換效果，要求能夠在一種電源出現(xiàn)故障或者是隱患后，可以自動啟動備用電源，由此維系相應電氣設備的持續(xù)供電，解決供電故障問題，維持相應電氣系統(tǒng)的安全可靠運行。

3.3 變壓器設計

服務區(qū)電氣設計人員還需要重點關注于變壓器的恰當選擇，要求確保變壓器能夠形成較為理想的運轉效果，可以將運輸?shù)椒諈^(qū)中的高壓電源合理轉變?yōu)榭晒└鱾€電氣設備運用的低壓電，切實規(guī)避該方面出現(xiàn)的嚴重故障隱患。在變壓器選用中，電氣設計人員應該首先高度關注變壓器的選用訴求，能夠重點圍繞著電壓轉換需求進行分析，進而選擇型號相匹配的變壓器，解決功能方面存在的欠缺為。針對服務區(qū)中應用到的所有變壓器設備，往往也需要進行綜合分析，要求了解這些變壓器是否能夠相互協(xié)調有序，對于可能出現(xiàn)的自相矛盾問題進行及時處理，以此更好實現(xiàn)對于變壓器方面故障的防控。具體到不同類型的變壓器選用時，電氣設計人員除了要重點考慮到變壓器的性能要求，還需要高度關注于節(jié)能要求，以便更好實現(xiàn)節(jié)能型變壓器的推廣運用，避免可能出現(xiàn)嚴重能耗損失問題[4]。

3.4 配電線路設計

服務區(qū)電氣設計優(yōu)化還需要落腳到具體配電線路上，要求確保相應線路較為適宜合理，能夠實現(xiàn)對于相應配電需求的滿足，避免在線路方面出現(xiàn)嚴重偏差問題。在配電線路設計中，設計人員首先應該高度關注線路自身方面的問題，要求優(yōu)選恰當尺寸和型號的電纜，促使其可以維系服務區(qū)電氣系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。在此基礎上，根據(jù)不同位置的電氣設備以及變電所進行配電線路的綜合規(guī)劃，確保同路線纜可以形成良好的統(tǒng)一化處理，盡可能減少在服務區(qū)內部出現(xiàn)的電力線纜交叉問題，如果是必須要進行交叉的線路，則應該進行清晰標注，避免對于后續(xù)服務區(qū)配電線路的敷設帶來不利影響和錯誤干擾。

3.5 其他注意事項

在服務區(qū)電氣設計優(yōu)化中，設計人員往往還需要重點考慮到其他方面的特殊要求，能夠針對相應特殊功能予以滿足，比如消防供電系統(tǒng)以及防雷接地，都需要專業(yè)人員進行適應性處理，力求由此更好提升相應設計方案的可行性，在準確指導后續(xù)電氣系統(tǒng)施工任務的同時，增強服務區(qū)電氣系統(tǒng)的布置效果，由此體現(xiàn)出更強服務區(qū)功能價值以及安全性保障效果[5]。

4 結語

服務區(qū)電氣設計在現(xiàn)階段面臨著較高難度，相應電氣設計任務較為繁雜，也極容易出現(xiàn)一些偏差問題，設計人員應該在明確所有常見設計問題的基礎上，力求選擇更為適宜合理的設計方案，切實確保設計方案更為合理可行，由此優(yōu)化電氣系統(tǒng)運行效果。